• Fábio Henrique Araújo

Diagnóstico 4.0 News - edição #15

Resumo semanal de notícias sobre Radiologia, Diagnóstico por Imagem & Saúde 4.0




1) MIT cria solução capaz de diagnosticar sepse em poucos minutos


O Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) anunciou, nesta terça-feira (23), um novo sensor desenvolvido por pesquisadores para identificar a sepse em poucos minutos. De acordo com a instituição, a condição, mais conhecida como infecção generalizada, é uma das principais causas de morte nos hospitais dos Estados Unidos, com cerca de 250 mil óbitos por ano. A melhor maneira de enfrentar a sepse é reconhecê-la e tratá-la rapidamente.


Hoje, o diagnóstico é realizado com monitoramento de sinais vitais e exames de imagem e laboratório. Os sistemas disponíveis fazem a análise em alguns horas ou no máximo 30 minutos. As soluções mais rápidas são caras, já que usam componentes ópticos para detectar a interleucina-6 (IL-6) em uma grande quantidade de sangue.

Para mudar esse cenário, os pesquisadores do MIT descobriram proteínas no sangue que agem como indicadores da sepse. A IL-6 é produzida pelo corpo em resposta à inflamação e seu nível pode aumentar horas antes de outros sintomas aparecerem. Em um artigo, os pesquisadores apresentaram um sistema que detecta automaticamente a IL-6 para diagnóstico de sepse em cerca de 25 minutos usando uma pequena quantia de sangue que pode ser obtida com uma picada no dedo.


A solução criada pelo MIT é formada por dois canais. Um deles possui microesferas com anticorpos que se misturam com uma amostra de sangue para “prender” o biomarcador de IL-6, enquanto outro canal conecta esse material a um eletrodo. Toda vez que uma das esferas IL-6 passa por ele, um sinal é produzido. Assim, é possível identificar o nível da substância no sangue e acompanhar o aumento dela, processando várias amostras em paralelo. "Para uma doença aguda, como a sepse, que progride muito rapidamente e pode colocar a vida em risco, é útil ter um sistema que avalie rapidamente esses biomarcadores", diz Dan Wu, pesquisador do MIT e um dos autores do artigo. “No final, os médicos apenas colocam uma amostra de sangue usando uma pipeta. Então, eles pressionam um botão e 25 minutos depois eles sabem da concentração de IL-6 ”.


Os pesquisadores planejam desenvolver um painel completo com outras proteínas que agem como marcadores precoces da detecção de sepse para reforçar a precisão de seu diagnóstico. O sistema, que ainda está em testes, poderá ser ajustado para detectar diversos biomarcadores, possibilitando o diagnóstico de outras doenças. (Fonte: Startse)


2) Realidade aumentada de imagem 3D oferece orientação para procedimentos intervencionistas


Pesquisadores de Nova York desenvolveram uma nova técnica de orientação por imagem que usa realidade aumentada (AR) para facilitar procedimentos intervencionistas. Eles detalham como seu método pode ajudar a melhorar a facilidade e a precisão do posicionamento do cateter no coração em um artigo publicado recentemente pela PLOS One  deste mês. A orientação tradicional da imagem para procedimentos intervencionais envolve olhar para frente e para trás entre o paciente e um monitor 2D exibindo imagens de raio-x contínuas obtidas por fluoroscopia. 


Esse processo oferece uma visualização de baixo contraste do local da cirurgia e pouca percepção de profundidade, o que torna um desafio para os médicos posicionarem os cateteres com precisão, observou o primeiro autor Jun Liu, PhD, e colegas da Weill Cornell Medicine em Nova York. Tecnologias avançadas de visualização, como AR e realidade virtual (RV), no entanto, abriram o caminho para métodos mais confortáveis ​​e eficazes para a realização de procedimentos intervencionistas.


"O desenvolvimento das tecnologias AR e VR permite uma solução mais intuitiva para a visualização 3D e fornece uma interface homem-máquina transformadora", escreveram eles. "AR permite que o usuário use os dois olhos para visualizar diretamente os modelos 3D, em vez de olhar para uma tela 2D, enquanto gira constantemente os modelos." No presente estudo, Liu e colegas propuseram uma nova abordagem para procedimentos intervencionistas guiados por imagem que exibe em tempo real um holograma do cateter ao lado de um modelo 3D virtual do coração e da coluna do paciente. 


Eles geraram o modelo anatômico em 3D, segmentando e reconstruindo tomografia computadorizada do coração e da coluna do paciente. Eles também capturaram o posicionamento em tempo real e orientação do cateter através do processamento de imagens fluoroscópicas ao vivo do cateter, situado perto do coração e da coluna vertebral, a partir de dois ângulos diferentes. Em seguida, eles usaram uma série de equações matemáticas para registrar o modelo 3D virtual com as imagens fluoroscópicas 2D em um único sistema de coordenadas e importaram os dados de imagem combinados para um dispositivo AR (HoloLens, Microsoft).


O algoritmo de registro proprietário do grupo permitiu um registro de imagem preciso entre todos os 35 pares de imagens fluoroscópicas e tomografias computadorizadas que eles examinaram, com um erro de 0,42 mm. Esse erro médio foi menor que a metade do erro de 0,88 mm relatado para outros métodos de registro de imagem comumente usados.

Finalmente, os pesquisadores testaram a viabilidade de usar seu sistema de orientação por imagem AR para colocação de cateter em um modelo impresso em 3D do coração e da coluna, que eles criaram com base nas mesmas tomografias computadorizadas usadas nos modelos AR. Ao realizar o procedimento, eles seguiram uma trajetória predeterminada para a inserção do cateter que eles haviam plotado no modelo 3D virtual antecipadamente. (...) (Fonte: Aunt Minnie)


3) Foco em enzima talvez possa parar o câncer de ovário


Trabalhando com culturas de células, os pesquisadores descobriram que uma enzima chamada de isocitrato desidrogenase 1 (IDH1) estimula a proliferação de células de câncer de ovário seroso de alto grau . Quando eles bloquearam a enzima, quimicamente ou silenciando seu gene, as células cancerígenas perderam sua capacidade de se dividir e multiplicar. A perda da atividade da enzima pareceu colocar as células cancerígenas em estado de senescência.


Células que entram nesse estado dormente não podem completar seu ciclo celular. Um artigo recente na revista Molecular Cancer Research fornece um relato detalhado do estudo. "Um dos maiores problemas das células cancerígenas", diz a autora sênior do estudo, Katherine M. Aird Ph.D., professora assistente de fisiologia celular e molecular no Penn State College of Medicine, em Hershey, Pennsylvania, "é que elas podem crescer para sempre sem estímulo. Ao induzir a senescência, as células não podem mais se dividir e crescer", acrescenta ela.


O câncer é uma doença que se desenvolve quando células anormais crescem fora de controle e formam uma massa ou tumor . Quando as células que crescem fora de controle estão nos ovários, elas causam câncer de ovário. Cerca de 1 em cada 78 mulheres desenvolverão câncer de ovário durante sua vida. As chances de sobreviver mais de 5 anos após o diagnóstico são mais de 90% quando o diagnóstico ocorre nos estágios iniciais.


No entanto, como os sintomas são vagos e não há testes para detecção precoce, o diagnóstico precoce ocorre apenas em cerca de 20% dos casos. A maioria das pessoas com câncer de ovário não descobre que tem a doença até que o câncer comece a se espalhar. O novo estudo diz respeito ao câncer de ovário seroso de alto grau, que é o tipo mais comum de câncer de ovário. Cerca de 70% das pessoas com câncer de ovário seroso de alto grau sofrerão recidiva porque o câncer tem uma tendência a desenvolver resistência à quimioterapia. Há uma necessidade urgente de novas abordagens para tratar esta doença.


Como a maioria das mulheres com câncer de ovário seroso de alto grau não recebe um diagnóstico até que a doença tenha começado a se espalhar, é difícil identificar suas origens. Tradicionalmente, os médicos acreditavam que o câncer começou no tecido que reveste a superfície dos ovários. Mais recentemente, porém, a opinião mudou para suspeitar que a trompa de Falópio era a origem.(...) (Fonte: Medical News Today)


4) Imagens ópticas assistidas por ultrassom para substituir a endoscopia


O professor assistente de Engenharia Elétrica e de Computação da Carnegie Mellon University (ECE) Maysam Chamanzar e o estudante de pós-doutorado da mesma instituição, Matteo Giuseppe Scopelliti publicaram hoje uma pesquisa que apresenta uma nova técnica que usa ultrassom para capturar imagens ópticas de forma não-invasiva através de um meio turvo, como tecido biológico, para visualizar os órgãos do corpo. Este novo método tem o potencial de eliminar a necessidade de exames visuais invasivos usando câmeras endoscópicas. Em outras palavras: um dia, os telescópios podem não precisar mais ser inseridos no corpo, como na garganta ou sob a pele, para chegar ao estômago, ao cérebro ou a qualquer outro órgão para exame.


A imagem endoscópica, ou o uso de câmeras inseridas diretamente no interior dos órgãos do corpo para investigar os sintomas, é um procedimento invasivo usado para examinar e diagnosticar sintomas de doenças teciduais profundas. Os dispositivos de imagem endoscópicos, ou câmeras na extremidade de tubos ou fios de cateter, são geralmente implantados por meio de um procedimento médico ou cirúrgico para atingir os tecidos profundos do corpo, mas a nova técnica de Chamanzar oferece uma alternativa completamente não cirúrgica e não-invasiva.


O trabalho de laboratório publicado na Light: Science and Applications, um periódico da Springer Nature, mostra que eles podem usar ultrassom para criar uma "lente" virtual dentro do corpo, em vez de implantar uma lente física. Usando padrões de ondas ultrassônicas, os pesquisadores podem efetivamente "focar" a luz dentro do tecido, o que lhes permite tirar imagens nunca antes acessíveis por meios não-invasivos.


O tecido biológico é capaz de bloquear a maior parte da luz, especialmente a luz na faixa visível do espectro óptico. Portanto, os atuais métodos de imagem ótica não podem usar luz para acessar tecidos profundos da superfície. O laboratório de Chamanzar, no entanto, usou ultrassom não-invasivo para induzir mais transparência para permitir maior penetração da luz através de meios turvos, como o tecido biológico.


"Ser capaz de transmitir imagens de órgãos como o cérebro sem a necessidade de inserir componentes ópticos físicos fornecerá uma alternativa importante para implantar endoscópios invasivos no corpo", diz Chamanzar. "Usamos ondas de ultrassom para esculpir uma lente de revezamento óptico virtual dentro de um determinado meio alvo, que por exemplo, pode ser tecido biológico. Portanto, o tecido é transformado em uma lente que nos ajuda a capturar e transmitir imagens de estruturas mais profundas. Este método pode revolucionar o campo da imaginologia biomédica ". (...) (Fonte: Science Daily)






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